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1、宝马N54发动机技术培训手册 售后效劳培训 产品信息 N54 发动机BMW 售后效劳 除了工作手册外产品信息中所包含的信息也是 BMW 售后效劳培训资料的组成局部有关技术数据方面的更改 补充情况请参见 BMW 售后效劳的最新相关信息信息状态 2006 年 6 月 conceptinfobmwde2006 BMW AG 慕尼黑德国 未经 BMW AG慕尼黑的书面许可不得翻印本手册的任何局部 VS-12 售后效劳培训 产品信息 N54 发动机 在这个系列中动力最强劲双涡轮增压器直接喷射装置 HPI有关本产品信息的说明所用符号 为了便于理解内容并突出重要信息在本产品信息中使用了以下符号所包含的信息有
2、助于更好地理解所述系统及其功能 表示某项说明内容结束当前状况和国家规格 BMW 车辆满足最高的平安和质量要求环保客户利益设计或结构方面的变化促使我们继续开发车辆的系统和组件因此本产品信息中的内容与培训所用车辆情况可能会不一致 本文件仅介绍了欧规左侧驾驶型车辆右侧驾驶型车辆局部操作元件或组件的布置位置与本产品信息的图示情况不同针对不同市场和出口国家的配置型号可能还有其它不同之处其它信息来源 有关各主题的其它信息请参见 - 用户手册 - BMW 诊断系统 - 车间系统文件 - BMW 售后效劳技术目录 N54 发动机目的 1 产品信息和针对实际应用的参考资料 1简介 3 新一代 6 缸直列发动机
3、3 高效的动力性 4 技术数据 6 系统概览 9 高效的组成部件 9系统组件 11 发动机机械机构 11 螺栓连接 18 气缸盖 19 VANOS 20 冷却系统 22 水冷 24 进气和排气系统 31 燃油系统 42 发动机管理系统 MSD80 56 效劳信息 57 针对售后效劳人员的信息 57目的 N54 发动机 产品信息和针对实际应用的参考资料本产品信息将介绍 N54 发动机的结构功能 结合培训中的实际练习学员将能够通过本产和相互关系 品信息进行 N54 发动机方面的维修工作本产品信息方案作为参考资料并为 BMW 有关当前 BMW 车型系列的根底技术知识和 请不要忘记通读有关这个主题的
4、SIP培训和信息教程售后效劳培训所规定的培训课程提供补充内 实际经验有助于更好地了解此处介绍的各个系根底知识能够为理论和实际应用提供保证 容本产品信息也适于进行自学 统及其功能 进行技术培训准备时本产品信息可提供涡轮增压直接喷射式 N54 发动机的技术关联情况推荐通读以下 SIP 以加深理解 l N52 发动机l N73 发动机12序言 N54 发动机 新一代 6 缸直列发动机动力强大的发动机系列新成员 N54 发动机是新一代 BMW 6 缸直列发动机 设计人员研发的 N54 发动机满足了所有这些系列中的新成员这款发动机以特殊的方式继 要求并且实现了动力非常强大的传动装置 续保持通过 N52
5、发动机实现的高动力性及低这种动力总成提供应客户的驾乘乐趣将是一种污染物排放量和低耗油量特性开发这款发动美妙的享受 机时需要满足很多要求其中包括减少 CO2 售后效劳部门必须确保做好相关工作这是对排放量希望通过提高功率和降低耗油量提高专业技能和知识的一个挑战 驾乘乐趣以及适用于各个市场的不同排放标准1 N54 发动机3 高效的动力性开掘新潜力 高效的动力性 今天的驾乘乐趣不仅仅在于追求最大动力而且越来越趋向于不断提高效率无需以过高油法规要求限定了动力范围客户期望确定了目耗来换取动力也是一种理性的驾乘乐趣因此标方向不断追求创新的核心动力来自于 BMW 明确规定了高效动力性的总体研发目BMW 品牌意
6、识企业技术能力及由此提出的标每一代新型发动机都为进一步提高动力性产品要求驾乘乐趣是在客户期望和对工程师提供了前提条件同时每一款新型动力系统都提出挑战的根底上产生的动力 考虑到了如何提高经济性功率 高效动力性 重量 耗油量因此 BMW 通过 N54 发动机进一步开掘了以 l 1 模式运行的 N54 发动机开掘了大发动机技术方面的潜力 排量发动机的功率潜力同时防止了发动机耗油量提高 高精度喷射装置HPI采用的喷束导向式直接喷射方式是一种降低耗油量的持久解决方 BMW 的所有技术创新成果都基于以往的研发案采用这种喷射系统可克服汽油发动机涡轮 经验而且互为补充N54 发动机采用了 N52 增压的主要缺
7、乏例如减小压缩比很容易爆 发动机上引入的降低油耗技术体积流量调节震这样可充分挖掘涡轮增压潜力以增大功率 式供油系统和热量管理系统 和扭矩4 作为采用双涡轮增压技术和汽油直接喷射装置 此外这款新型涡轮增压发动机还具有 BMW 的新型顶级动力装置N54 发动机将会成为 6 缸直列发动机特有的运行平稳性发动机功BMW 6 缸直列发动机的翘楚之作这款新型 率的显著提高要归功于 BMW 的高精度喷射动力装置以 225 kW306 bhp 的功率和 400 装置第二代汽油直接喷射装置为确保双涡轮Nm 的最大扭矩可以满足最苛刻的内在和外 发动机的经济性做出了很大奉献在涡轮增压在动力要求 发动机创造 100
8、年后BMW 工程师以这种组合方式在涡轮增压发动机的历史上书写了全这是第一款采用双涡轮增压器高精度喷射装新的光芒篇章 置和全铝合金曲轴箱的 6 缸直列发动机该发动机具有涡轮增压发动机以前无法到达的响应速度以及延伸至高转速范围内的高输出动力5 技术数据N54 发动机概览表名称 数值 结构形式 6 缸直列发动机 3排量 cm 2979 缸径 行程 mm 84896 气缸间距 mm 91 曲轴主轴承直径 mm 65 曲轴连杆轴承直径 mm 50 点火顺序 1-5-3-6-2-4 功率 kWbhp 225306 对应转速 rpm 5800 扭矩 Nm 400 对应转速 rpm 1300-5000 限速转
9、速 rpm 7000 比重量 kgkW 083 升功率 kWl 755 压缩比 102 每缸气门数 4 进气门直径 mm 3144 排气门直径 mm 28 进气凸轮轴开启角度 KW 125-70 排气凸轮轴开启角度 KW 130-85 进气凸轮轴交错角度 KW 55 排气凸轮轴交错角度 KW 45 发动机重量 kg总成 11 至 13 187 燃油系统设计参数 RON 98 燃油 RON 95-98 发动机油 长效 04 SAE 5W-30 爆震控制 是 发动机管理系统 MSD80 欧洲排放标准 EURO4 美国排放标准 ULEV2 6满负荷特性曲线图2 功率 扭矩曲线图7N54 发动机可在较
10、大的转速范围内提供较高 配合所产生的大功率这个动力总成可在所有的扭矩处于低转速范围时即可产生这样大的 运行状态下确保动力强劲的动态驱动力 扭矩发动机代码 发动机代码打在高压泵上方的曲轴箱上3 发动机代码8系统概览 N54 发动机 高效的组成部件高精度喷射装置HPI 喷束导向式直接喷射装置1 高精度喷射装置HPI高精度喷射装置是降油耗方案中的核心功能 通过压电喷射器置于气门中间可实现上述目的 新一代汽油直接喷射装置在无需损害发动机动态性能的前提下满足了经济性方面的要求高处于该位置时向外翻开的新型喷射器能将燃精度喷射装置可更准确地计量混合气量且可采油以锥束形式非常均匀地喷射到燃烧室内 用高压缩比这
11、是提高效率并显著降低耗油量BMW HPI 汽油发动机的新型直接喷射装置采的理想前提 用喷束导向式喷射方式9涡轮效应滞后已成为历史 汽油发动机上的双涡轮增压系统2 双废气涡轮增压系统BMW 工程师通过这款新型发动机成功弥补 这种小尺寸增压器的主要优点是其转动惯量较了早期涡轮增压发动机结构上的缺乏因此 小即使驾驶员通过加速踏板施加最轻微的作BMW 6 缸涡轮增压发动机也不具有目前涡轮 用力也会立即产生压力因此不会再感觉到增压发动机典型的负面特性这种新型发动机 以前涡轮增压发动机典型的涡轮效应滞后现象 通过增压器获得输出功率需要一定时间驾既不会延迟提供推动力也不像传统涡轮增压驶员可以体验到一种尽在掌
12、握的动力感受动力总成那样油耗较高特别是其双涡轮增压轻松实现瞬间提速 方案可显著提高功率利用率该发动机不再采用一个大增压器而是每三个气缸驱动一个小增压器 10系统组件 N54 发动机 发动机机械机构曲轴箱 结构 N54 的曲轴箱采用 AL 226 以压铸方式制成气缸套由铸铁制成曲轴箱的几何形状在N54 发动机采用分体式曲轴箱包括曲轴箱上根本上与 N52 发动机相同 部件和底板相对于采用嵌入式结构的 N52 发动机来说由于 N54 发动机驱动力矩较大因此其曲轴箱需要由单一一种材料制成1 N54 发动机的曲轴箱至变速箱的法兰面比 N52 发动机的大 因此将发动机装在装配台上时需要使用专用工具 11曲
13、轴箱通风 标准化功能 别离出的发动机油通过一个排油管路9流回到油底壳内净化后的泄漏气体通过一个调泄漏气体与发动机油的混合气通过排气通道压装置7经过一个至进气管6的通道进2进入一个油气别离器8油气别离器入进气系统的洁净空气管内 从这种混合气中别离出发动机油2 曲轴箱通风标准化功能索引 说明 索引 说明 1 节气门 6 至进气管的通道 2 排气通道 7 调压装置 3 机油回流管路 8 油气别离器 4 曲轴空间 9 排油管路 5 油底壳 12 油气别离器 在油气别离器壳体内有四个所谓的气旋机构 N54 发动机上安装了一个气旋式别离器3 N54 发动机的气旋式别离器曲轴箱通风自吸式发动机运行模式 从曲
14、轴箱内吸入的油雾在气旋内旋转离心力使较重的机油沉积在气旋壁上并滴入排油管路由于 N54 发动机采用了废气涡轮增压系统内而较轻的泄漏气体那么从气旋中部处吸出因此装有一种特殊的曲轴箱通风装置 净化后的泄漏气体从该处送至进气系统134 曲轴箱通风自吸式发动机运行模式14 索引 说明 索引 说明 A 过压 7 油底壳 B 真空 8 机油回流通道 C 废气 9 废气涡轮增压器 D 机油 10 气缸列 2 增压空气进气管路 E 泄漏气体 11 至气缸列 2 增压空气进气管路的软管 1 空气滤清器 12 集气管单向阀 2 进气集气管 13 节气门 3 气旋式油气别离器 14 增压空气进气管路单向阀 4 放油阀 15 至集气管的通道 5 排气通道 16 压力节流阀 6 曲轴空间只有进气集气管2内处于真空B状态即处于自吸式发动机运行模式时才能使用标准功能 只要通过增压装置使集气管内压力升高就无法再通过这种方式吸入泄漏气体E由于增压压力有进入曲轴箱的危险因此至进气管的通道内装有一个单向阀由于压力过低时机油可能通过曲轴箱通风装置吸入进气装置内因此必须在曲轴箱通风装置
